Как определить номинальный ток трансформатора

Как определить номинальный ток трансформатора

Комплектные трансформаторные подстанции тупикового (проходного) типа, наружной установки

. предназначены для приема электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 гц, напряжением 6 или 10 кВ, транзита ее (для КТП проходного типа), преобразования в электроэнергию напряжением 0,4 кВ и снабжению ею потребителей. Нормально работают на высоте не более 1000 м над уровнем моря, при температуре окружающего воздуха от -40 до +40 ° С и относительной влажности до 70%, при отсутствии активных и взрывоопасных газов и паров, а также токопроводящей пыли.
«Киоски», входящие в серию КТП, изготовляются по принципиальным схемам согласно типа исполнении, первичных соединений с выключателями нагрузки, с разъединителями, с силовыми предохранителями , с электрическим или ручным приводом, с системой механической или электрической блокировки и защиты, с 1-2 силовым трансформаторами , трансформаторами тока, напряжения, с разрядниками, с конденсаторами, с воздушным или кабельным вводом, с шинными или кабельными сборками, с секционированием и отключением главных и отходящих линий выключателем, рубильником.
Заказ выполняется по опросному листу. По требованию заказчика допускается изменение количества выключающих аппаратов на отходящих линиях и их номинальных токов

Краткая техническая характеристика

Номинальный ток и ток холостого хода

Трансформаторы тока используются для контроля величины потребляемого из силовой линии тока тех устройств, которые к ней подключены. Они имеет первичную и вторичную обмотки. Первичная обмотка такого трансформатора включается в разрыв силовой линии. При подсоединении измерительного прибора к вторичной обмотке можно определить мощность, потребляемую тем или иным потребителем электроэнергии. Такие трансформаторы служат для защиты силовых линий от перегрузок по току.

Номинальный ток

Это значение силы тока в первичной обмотке, при которой трансформатор может работать без риска повреждения. Он зависит от сечения обмотки и массивности сердечника. При увеличении поперечных сечений обмоток и сердечника снижаются потери полезной мощности, вызванные нагревом.

Ток холостого хода (ТХХ)

Является показателем, который характеризует потери в сердечнике на перемагничивание и нагрев без нагрузки. Потери в обмотках в этом режиме работы не учитываются в силу того, что их величина мала. Для трансформаторов тока величина ТХХ не имеет практического значения, потому что они всегда работают под нагрузкой, на них всегда рассеивается некоторая мощность, которая превышает потери, связанные с несовершенством процесса преобразования электроэнергии.

Трансформатор тока потребляет от сети мощность, которая рассеивается на цепи вторичной обмотки. В результате этого в сердечнике возникает переменное магнитное поле, имеющее направление противоположное к основному — происходит эффект компенсации. Если разомкнуть вторичную цепь, данного эффекта наблюдаться не будет, сердечник будет подвержен воздействию магнитного поля, на силу которого он не рассчитан, произойдет перегрев и возгорание трансформатора.

С помощью трансформатора тока удается развязать сигнальные цепи автоматики и силовые цепи питания устройств. Это повышает безопасность системы защиты. Путем подбора нужного соотношения числа витков катушек, можно подобрать датчик, имеющий оптимальные параметры.

Расчет основных электрических величин и главной изоляции обмоток трансформатора

Расчет трансформатора начинается с определения основных электрических величин: мощности на одну фазу и стержень; номинальных токов на стороне ВН и НН; фазных токов и напряжений.

¨ Мощность одной фазы трансформатора, кВ*А,

Sф = ,
где S – мощность трансформатора; m – число фаз.

¨ Мощность на одном стержне, кВ*А,

S` = ,
где C– число активных (несущих обмотки) стержней.
Обычно для 3-фазных трансформаторов число фаз равно числу стержней.

¨ Номинальный (линейный) ток, А,

на стороне НН I1 = ;
на стороне ВН I2 = ,
где S – мощность трансформатора, кВ*А; U1и U2 – соответствующие значения напряжений обмоток, кВ.
Для однофазного трансформатора номинальный ток, А, определяется по формуле
I = .
При определении токов мощность подставляется в киловатт-амперах (кВ*А), а напряжение в киловольтах (кВ).

¨ Фазные токи, А, трехфазных трансформаторов

при соединении в звезду или зигзаг:
Iф = Iл;
при соединении обмотки в треугольник
Iф = ,
где IЛ – номинальный линейный ток трансформатора.
Схема соединения и группа обмоток обычно задается.

¨ Фазные напряжения, В, трансформатора

при соединении обмотки в звезду или зигзаг:
Uф =,
при соединении обмотки в треугольник:
Uф = Uл,
где Uл – номинальное линейное напряжение соответствующих обмоток.

¨ Испытательное напряжение трансформатора

Необходимо для определения основных изоляционных промежутков, между обмотками и другими токоведущими деталями.
Это напряжение, при котором проводится испытание трансформатора, а именно электрическая прочность изоляции.
Испытательное напряжение для каждой обмотки трансформатора определяется по табл. 1 или 2 в зависимости от класса напряжения соответствующей обмотки.

Испытательные напряжения промышленной частоты (50 Гц) для масляных силовых трансформаторов (ГОСТ 1516.1-76)

Как выбрать трансформатор тока? Какие бывают номиналы?

При заполнении опросного листа на заказываемое оборудование часто возникают вопросы: «Как выбрать трансформатор тока? Какие бывают номиналы?». Для ответов на них, прежде всего, стоит разобраться, для чего используются такие измерительные трансформаторы.

Назначение

Трансформаторы тока предназначаются для снижения величины измеряемого тока, приведения его к стандартной величине (1, 5 или 10 А). Это позволяет удешевить измерительные цепи и гальванически развязывает измеряемую и измерительную цепь.

Если измерительные приборы оборудования напряжением 220-380 В присоединяются к линиям напрямую, то в измерительных цепях устройств более высокого напряжения используются трансформаторы тока.

Номиналы

Рассмотрим теперь, как выбрать трансформатор тока? Какие бывают номиналы? К основным номинальным параметрам (номиналам) и характеристикам трансформаторов тока относятся:

1. Номинальное напряжение — это значение действующего ли­нейного напряжения на длительную работу, при котором рассчитан трансформатор. Для устройств, произведенных в нашей стране, устанавливается дискретная шкала номинальных на­пряжений от 0,66 до 1150 кВ.
2. Номинальный ток первичной обмотки (номинал первичного тока) — действующего значения тока, при котором трансформатор тока способен длительно работать при номинальном напряжении, частоте и номинальной температуре окружающего воздуха. Его значение также указывается в паспорте устройства. Государственный стандарт также устанавливает шкалу этих токов (от 1 до 40 000 А). Наибольший первичный ток обмотки принимается равным номинальному первичному току, за исключением трансформаторов с номинальным первичным током от 15 до 6000 А.
3. Номинальный ток вторичной обмотки (номинал вторичного тока) также указывается в пас­порте изделия. Его величина принимается равной 1 А (у трансформаторов тока с номинальным током первичной обмотки до 4 кА) и, в большинстве случаев, 5 А. Допускается по индивидуальным требованиям выпуск изделий с номинальным током вторичной обмотки 2 и 2,5 А.
4. Номинальное значение вторичной нагрузки (в Омах) принимается равному полному сопро­тивлению внешней вторичной цепи с учетом имеющегося коэффициента мощности. В паспортных таблицах изделия часто указывается величина полной мощностью нагрузки (в вольт-амперах), рассчитанная при определенном коэффициенте мощности (0,8 — значении,при котором гарантируется паспортный класс точности трансформатора) и значении номинального вторичного тока. Нормами устанавливаются дискретные значения такой мощности (от 1 до 120 В·А).
5. Номинальный класс точности вторичной обмотки — это максимальная погрешность, когда по первичной обмотке трансформатора протекает номинальный ток, а нагрузка вторичной обмотки находится в допустимом диапазоне. Обычно эти значения составляют 0.1, 0.2, 0.5, 1. Если после величины погрешности присутствует литера S, то это означает, что погрешность устройства нормируется, начиная уже с 1% значения номинального тока, P — что устройства предназначаются для цепей релейной защиты.